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jianjunjiang鐵桿木蟲 (正式寫手)
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[求助]
如何計算均方位移（MSD）中原子在不同時刻的位移差
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各位大俠： 在計算均方位移（MSD）時，要計算出不同時刻某個粒子的位移（比如說ri（t）-ri(0)），ri（t）和ri(0)是粒子在不同時刻的位置， 請問這種情況下，是不是也要利用最小鏡像原理計算出ri（t）-ri(0)相應模的最小值。（請注意，不同時刻模擬盒子的大小不一樣） |
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jianjunjiang
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3樓2016-07-31 23:23:53
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【答案】應助回帖
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jianjunjiang: 金幣+5, ★★★★★最佳答案 2016-07-31 23:23:51
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"有一點要特別注意的是，在模擬流體（氣體和液體）時，要定義兩套坐標，對其中一套坐標施加一個周期邊界條件（即每當某個粒子跑出模擬盒子，就把它拉回來；對于固體，這是沒有必要的），對另一套坐標不用施加周期邊界條件（即不用將跑出盒子的粒子拉回盒子，而是任其自由跑動，即允許體系“擴散”）。求力的時候，一定要用那套施加了周期邊界條件的坐標（不然求的力是不對的）；而計算MSD時，則用那套沒有施加周期邊界條件的坐標（不然計算的MSD是錯的）。" 上面一段話取自于我的博文（詳見我的名為《用分子動力學模擬計算擴散系數(shù)》的博文：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=3102863&do=blog&id=991891）。我的博文中提供了完整的C語言源代碼、matlab后處理腳本、以及算例。 再回到你的問題“ 在計算均方位移（MSD）時，要計算出不同時刻某個粒子的位移（比如說ri（t）-ri(0)），ri（t）和ri(0)是粒子在不同時刻的位置， 請問這種情況下，是不是也要利用最小鏡像原理計算出ri（t）-ri(0)相應模的最小值。（請注意，不同時刻模擬盒子的大小不一樣）” 答案是：不需要，因為為計算MSD所保存的坐標是“自由”坐標，不需要施加周期邊界條件的。 |
2樓2016-07-31 23:11:09
jianjunjiang
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不過我還有個問題，假設(shè)我們要計算兩個氫原子中心的MSD（為了簡單起見，只考慮x方向），假設(shè)t=0時，兩個氫原子坐標是0.1L和0.9L（L為t=0時的盒子在x方向長度），那么t=0他們的中心坐標為（0.1L+L+0.9L）/2=L或者（0.9L-L+0.1L）/2=0,經(jīng)過dt時間后，假設(shè)兩個氫原子坐標是0.2L和0.3L（為了簡單起見，假設(shè)盒子長度不變），那么此時兩個氫原子中心坐標為0.25L�，F(xiàn)在問題就出現(xiàn)了，這兩個時刻（t=0和t=dt)氫原子中心坐標的位移是0.25L-L還是0.25L-0呢？ 期待您的答復，謝謝！ |
4樓2016-07-31 23:37:12
brucefan
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